【源码分析设计模式 7,一招彻底帮你搞定HashMap源码

本文深入分析了HashMap的优缺点,并探讨了享元模式在优化内存使用和提高效率上的作用。通过举例说明享元模式的应用,如字符串常量池和数据库连接池。同时,详细介绍了如何在网站开发中应用享元模式,以减少资源浪费并简化维护。此外,还解析了Integer类中的享元模式实现。

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1、优点

大大减少了对象的创建,降低了程序内存的占用,提高效率

2、缺点

提高了系统的复杂度,需要分离出内部状态和外部状态,而外部状态具有固化特性,不应该随着内部状态的改变而改变。

五、享元模式的使用场景


1、何时应用

(1)系统中有大量对象时

(2)这些对象消耗大量内存时

(3)这些对象的状态大部分可以外部化时

(4) 需要缓冲池的场景

2、实现方式

用唯一标识码判断,如果在内存中有,则返回这个唯一标识码所标识的对象,用hashmap存储。

3、应用实例

(1)string常量池

(2)数据库连接池

六、代码实例


应用实例的话,其实上面的模板就已经是一个很好的例子了,类似于String常量池,没有的对象创建后存在池中,若池中存在该对象则直接从池中取出。

为了更好的理解享元模式,这里再举一个实例,比如接了我一个小型的外包项目,是做一个产品展示网站,后来他的朋友们也希望做这样的网站,但要求都有些不同,我们当然不能直接复制粘贴再来一份,有任希望是新闻发布形式的,有人希望是博客形式的等等,而且因为经费原因不能每个网站租用一个空间。

其实这里他们需要的网站结构相似度很高,而且都不是高访问量网站,如果分成多个虚拟空间来处理,相当于一个相同网站的实例对象很多,这是造成服务器的大量资源浪费。如果整合到一个网站中,共享其相关的代码和数据,那么对于硬盘、内存、CPU、数据库空间等服务器资源都可以达成共享,减少服务器资源;而对于代码,由于是一份实例,维护和扩展都更加容易。

那么此时就可以用到享元模式了。UML图如下:

1、网站抽象类


package designMode.Flyweight.web2;

 

public abstract class WebSite {

    public abstract void use();

}

2、网站具体类


package designMode.Flyweight.web2;

 

public class ConcreteWebSite extends WebSite {

    private String name = "";

    public ConcreteWebSite(String name) {

        this.name = name;

    }

    @Override

    public void use() {

        System.out.println("网站分类:" + name);

    }

}

3、网站工厂类


package designMode.Flyweight.web2;

 

import java.util.HashMap;

 

public class WebSiteFactory {

    private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();

 

    //获得网站分类

    public WebSite getWebSiteCategory(String key) {

        if(!pool.containsKey(key)) {

            pool.put(key, new ConcreteWebSite(key));

        }

 

        return (WebSite)pool.get(key);

    }

 

    //获得网站分类总数

    public int getWebSiteCount() {

        return pool.size();

    }

}

4、client客户端

这里测试用例给了两种网站,原先我们需要做三个产品展示和三个博客的网站,也即需要六个网站类的实例,但其实它们本质上都是一样的代码,可以利用用户ID号的不同,来区分不同的用户,具体数据和模板可以不同,但代码核心和数据库却是共享的。


package designMode.Flyweight.web2;

 

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory();

 

        WebSite fx = factory.getWebSiteCategory("产品展示");

        fx.use();

 

        WebSite fy = factory.getWebSiteCategory("产品展示");

        fy.use();

 

        WebSite fz = factory.getWebSiteCategory("产品展示");

        fz.use();

 

        WebSite fa = factory.getWebSiteCategory("博客");

        fa.use();

 

        WebSite fb = factory.getWebSiteCategory("博客");

        fb.use();

 

        WebSite fc = factory.getWebSiteCategory("博客");

        fc.use();

 

        System.out.println("网站分类总数为:" + factory.getWebSiteCount());

    }

}

5、运行结果

可以看出,虽然我们做了6个网站,但网站分类只有2个。这样基本算是实现了享元模式的共享对象的目的,但想想上面提到的内部状态和外部状态,这里实际上没有体现对象间的不同,只体现了它们的共享部分。

6、用户类

所以我们再加一个用户类,作为网站类的外部状态,并在use()方法中传递用户对象,UML如下:

下面添加一个User类。


package designMode.Flyweight.web2;

 

public class User {

    private String name;

    public User(String name){

        this.name = name;

    }

 

    public String getName(){

        return name;

    }

}

然后再对use()方法进行修改,添加参数,以抽象类为例:


package designMode.Flyweight.web2;

 

public abstract class WebSite {

    public abstract void use();

    public abstract void use(User user);

}

而客户端中只需对每一个网站添加一个用户即可,如:


fx.use(new User("素小暖"));

运行结果如下:

这样就可以协调内部与外部状态,哪怕接手了上千个网站的需求,只要要求相同或类似,实际开发代码也就是分类的哪几种。

七、Integer的享元模式解析


1、测试类


package designMode.advance.flyWeight;




# 最后

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这样就可以协调内部与外部状态,哪怕接手了上千个网站的需求,只要要求相同或类似,实际开发代码也就是分类的哪几种。



七、Integer的享元模式解析

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### 1、测试类



package designMode.advance.flyWeight;

最后

CodeChina开源项目:【一线大厂Java面试题解析+核心总结学习笔记+最新讲解视频】

[外链图片转存中…(img-ljgnxFhl-1630929168974)]

腾讯T3大牛总结的500页MySQL实战笔记意外爆火,P8看了直呼内行

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